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  • 综述:园艺作物病毒消除的体外疗法及病毒防护新方法综述

    Abstract病毒病害对经济型园艺作物的威胁日益严峻,传统管理策略的局限性促使研究者转向体外技术与基因工程的融合创新。综述首先梳理了常规体外疗法的核心原理:茎尖培养(Meristem culture)利用分生组织无病毒特性,化学疗法(Chemotherapy)通过利巴韦林等抗病毒剂抑制病毒复制,热疗法(Thermotherapy)依赖35-40°C高温干扰病毒增殖,而低温疗法(Cryotherapy)则通过液氮超低温处理消除受染细胞。电疗法(Electrotherapy)作为新兴物理手段,通过脉冲电场破坏病毒颗粒结构。Main conclusion跨技术联用展现出协同效应,例如茎尖培养结合3

    来源:Planta

    时间:2025-06-05

  • 高效CRISPR/Cas9多重基因组编辑新方法:水稻中超克隆技术的突破

    植物普遍存在基因冗余现象,这给功能基因组研究带来挑战——往往需要同时敲除多个基因才能解析其生物学功能。在水稻研究中,搭载聚顺反子tRNA-gRNA(PTG)阵列的CRISPR/Cas9系统已成为多重基因编辑的利器。此前科研团队开发的"快速克隆(Speed Cloning)"方法,通过Gibson组装技术成功构建了串联tRNA-gRNA结构的CRISPR/Cas9载体。而最新研发的"超克隆(Hyper Cloning)"技术则更胜一筹:巧妙利用pRGEB32t载体中原本在快速克隆体系中失活的gRNAs,大幅减少了组装所需的DNA片段数量。实验数据证实,该方法在3个、4个乃至5个靶点的CRISPR

    来源:Journal of Plant Biology

    时间:2025-06-05

  • 肿瘤内源性NAT10通过MYC/CDK2/DNMT1通路触发I型干扰素反应增强抗肿瘤免疫的机制研究

    癌症免疫治疗面临的核心挑战是肿瘤微环境的免疫抑制状态,特别是"冷肿瘤"中T细胞浸润不足的问题。尽管免疫检查点抑制剂(ICI)如PD-1/PD-L1阻断剂已取得突破,但多数患者响应率有限。近年研究发现,RNA表观遗传修饰在肿瘤免疫调控中起关键作用,但N4-乙酰胞苷(ac4C)修饰的生物学功能尚不明确。山东大学齐鲁医院的研究团队发现,RNA乙酰转移酶NAT10在肿瘤组织中异常高表达,且与不良预后显著相关。通过多组学分析和体内外实验,揭示NAT10通过ac4C修饰稳定MYC mRNA,激活MYC/CDK2/DNMT1信号轴,抑制内源性双链RNA(dsRNA)积累和I型干扰素(IFN-I)反应,从而促

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-04

  • NF-κB/TNF-α信号反馈环路调控斑马鱼组织再生与巨噬细胞行为的机制研究

    在组织损伤修复过程中,炎症细胞如何精确协调迁移与功能仍是再生医学的核心问题。NF-κB和TNF-α作为免疫调控的核心分子,其相互作用机制尚不明确。尤其当NF-κB功能异常与类风湿性关节炎、肥胖等多种疾病相关时,理解其对巨噬细胞行为的调控更具临床意义。来自King's College London的Kalliopi Arkoudi团队在《npj Regenerative Medicine》发表研究,利用斑马鱼尾鳍截断模型,结合活体成像和基因编辑技术,首次揭示了NF-κB通过负反馈调节TNFα信号控制巨噬细胞迁移的分子机制。研究采用斑马鱼转基因品系(如NFKB:EGFP报告系统)、小分子抑制剂(B

    来源:npj Regenerative Medicine

    时间:2025-06-04

  • CRISPR-Cas9/AAV6介导的造血干细胞基因编辑引发细胞衰老与炎症反应的机制研究及Anakinra的干预策略

    CRISPR-Cas9/AAV6基因编辑触发造血干细胞的衰老风暴在基因治疗领域,造血干细胞(HSPCs)的同源定向修复(HDR)基因编辑一直面临重大挑战。最新研究发现,CRISPR-Cas9/AAV6介导的基因编辑会意外激活两条关键通路:p53介导的DNA损伤反应(DDR)和IL-1/NF-κB驱动的炎症反应,共同导致造血干细胞进入衰老状态。高精度编辑工具的"副作用"研究团队采用高特异性gRNA(HS)靶向AAVS1和IL2RG基因位点,配合AAV6载体递送GFP或ΔLNGFR报告基因。令人惊讶的是,HDR编辑的造血干细胞表现出最显著的衰老标志物积累,包括SA-β-Gal活

    来源:Cell Reports Medicine

    时间:2025-06-04

  • 生物质转化技术的革命性突破:从生物工程与纳米催化到AI驱动的系统优化

    全球能源系统正面临双重挑战:化石燃料枯竭与气候危机加剧。尽管2023年化石能源仍占全球一次能源消费的80%,但其带来的温室气体(GHG)排放已造成严重的生态与健康威胁。在此背景下,生物质能源因其可再生性、碳循环能力以及与现有基础设施的兼容性,成为替代化石燃料的关键选项。然而,传统生物质转化技术面临效率低、成本高、碳排放控制不足等瓶颈,亟需技术范式革新。来自多个机构的跨学科团队在《Biomass and Bioenergy》发表的研究,系统整合了生物工程、纳米催化与数字技术,提出了一套革命性的生物质转化解决方案。研究采用CRISPR/Cas介导的植物基因编辑优化木质纤维素结构,开发高活性纳米催化

    来源:Biomass and Bioenergy

    时间:2025-06-04

  • PIGU过表达通过调控糖酵解途径促进肝细胞癌发展的潜在分子机制研究

    肝细胞癌(HCC)作为全球高发的恶性肿瘤,其治疗面临重大挑战。尽管手术切除和局部消融等技术不断进步,但患者5年生存率仍不理想,这主要归因于HCC早期症状隐匿且代谢异常复杂。其中,糖酵解异常激活作为HCC的显著特征,不仅为癌细胞快速增殖提供能量,还通过创造酸性微环境促进免疫逃逸。然而,目前对糖酵解调控网络的关键分子机制仍不明确,特别是糖基磷脂酰肌醇转酰胺酶(GPI-T)复合物成员PIGU的代谢调控功能尚未阐明。为解决这一科学问题,广西医科大学第一附属医院的研究团队开展了系统性研究。通过整合31个平台的3773例bulk RNA数据、234例免疫组化/蛋白质组样本和22,861个单细胞转录组数据,

    来源:Gene

    时间:2025-06-04

  • 基于CRISPR-Cas9的高通量代谢工程技术实现耶氏酵母基因表达精准调控

    开发无痕启动子替换方法针对传统CRISPR-Cas9技术在Yarrowia lipolytica中多靶点编辑效率低的问题,研究团队创新性地将sgRNA与同源修复模板整合至单一质粒。通过测试62bp、162bp和500bp三种同源臂长度,发现162bp同源臂在编辑效率(56.3-68.1%)与合成成本间取得最佳平衡。关键设计在于SapI酶切位点的引入,其产生的ATG起始密码子避免了启动子与编码区之间的序列疤痕。构建高通量基因组编辑工具包TUNEYALI从270个候选转录因子中筛选出60个高表达或关键调控因子,设计包含sgRNA-scaffold和162bp同源臂的500bp合成片段。通过Gold

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-06-04

  • 香蕉原生质体高效转染体系的建立及其在无转基因基因组编辑中的应用

    CRISPR/Cas9系统的革新使植物基因组编辑变得简单高效,但对香蕉这类无性繁殖作物而言,培育无转基因(transgene-free)品种仍具挑战。最新研究以香蕉品种Grand Naine为材料,建立了一套基于原生质体的高效编辑平台。研究者对比了叶片和胚胎细胞悬浮系(ECS)的原生质体制备效果,发现新鲜ECS是最佳来源。通过聚乙二醇(PEG)介导的转染实验,pCAMBIA1302和pJL50TRBO载体分别实现30%和70%的绿色荧光蛋白(GFP)表达效率,验证了体系可靠性。针对香蕉β-胡萝卜素羟化酶(β-carotene hydroxylase)基因设计的gRNA,经体外(in-vitro

    来源:Transgenic Research

    时间:2025-06-04

  • 海鞘细胞标记与基因编辑工具的突破性开发及其在发育生物学中的应用

    在海洋发育生物学领域,尾索动物海鞘(Ciona)因其透明的胚胎和保守的脊索动物发育特征,成为研究胚胎发生和进化的重要模型。然而长期以来,该领域面临两大技术瓶颈:一是缺乏高效的多功能细胞标记工具,难以实现蛋白质动态追踪和亚细胞定位;二是现有CRISPR/Cas9基因编辑系统存在表达不可见、编辑效率评估困难等问题,阻碍了单细胞水平的功能研究。为突破这些限制,中国海洋大学方宗熙海洋生物进化与发育研究中心的科研团队开展了一项创新性研究。他们成功开发了Gateway兼容的载体系统,优化了CRISPR基因编辑技术,并构建了可实时监测编辑效率的双荧光报告系统。这项发表于《Marine Life Scienc

    来源:Marine Life Science & Technology

    时间:2025-06-04

  • 综述:基因组测序:技术、进展及未来路径

    基因组测序技术的演进与多元化应用核心技术发展脉络基因组测序的核心目标是确定 DNA 分子中核苷酸(腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶)的排列顺序。从早期的桑格(Sanger)测序到如今的下一代测序(NGS),技术革新显著提升了测序效率与成本效益。NGS 通过大规模平行测序(如 Illumina 的边合成边测序、Roche/454 的焦磷酸测序)实现高通量分析,可同时读取数百万 DNA 片段,大幅缩短时间并降低成本。例如,Illumina 平台通过桥式扩增在流动池生成 DNA 簇,结合荧光标记核苷酸实现碱基识别;而 PacBio 的单分子实时测序(SMRT)和牛津纳米孔(ONT)的纳米孔技术则开创

    来源:Journal of Bio-X Research

    时间:2025-06-04

  • 突破人类肝衰竭治疗瓶颈的生物人工器官

    全球每年有数百万人因终末期肝病死亡,而供体肝脏的短缺使许多患者在等待移植过程中失去生命。异种移植(xenotransplantation)被视为解决这一困境的潜在方案,但免疫排斥反应和血栓形成等障碍长期制约其临床应用。近期,一项发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》的研究取得了突破性进展——通过基因编辑技术改造的猪肝脏在人体内成功实现短期功能性存活,为肝衰竭患者带来了新的希望。韩国科学技术研究院(KRIBB)的Taeho Kwon、Sun-Uk Kim和Kyungjun Uh团队系统分析了Kai-Shan Tao等人在《Nature》发表的里

    来源:Signal Transduction and Targeted Therapy

    时间:2025-06-03

  • 慢性淋巴细胞白血病中USP28缺失通过调控NOTCH1信号通路揭示新型治疗靶点

    慢性淋巴细胞白血病(CLL)作为最常见的B细胞恶性肿瘤,其临床异质性和治疗耐药问题一直困扰着医学界。尽管BCR信号通路抑制剂和BCL-2抑制剂等靶向药物显著改善了患者预后,但NOTCH1信号通路的异常激活仍是导致疾病进展和治疗失败的重要因素。约50%的CLL患者存在NOTCH1信号激活,其中仅部分病例可由NOTCH1或FBXW7突变解释,其余患者的激活机制仍不明确。这一科学难题引起了德国乌尔姆大学、西班牙萨拉曼卡大学等机构研究团队的关注,他们在《Leukemia》发表的重要研究揭示了USP28缺失通过调控NOTCH1信号通路在CLL发病中的关键作用。研究团队采用了多学科交叉的研究方法:通过分析

    来源:Leukemia

    时间:2025-06-03

  • 基于生物材料的胰腺癌模型揭示KLK6通过招募中性粒细胞和免疫抑制调控肿瘤微环境的新机制

    胰腺癌被称为"癌中之王",五年生存率不足5%,其治疗困境主要源于独特的肿瘤微环境(TME)——致密的纤维化屏障包裹着肿瘤细胞,同时充斥着免疫抑制细胞和异常表达的蛋白酶。这种复杂的生态位使得传统疗法和新兴的免疫治疗均难以奏效。更棘手的是,现有二维培养模型和动物实验无法准确模拟人类胰腺癌TME中蛋白酶与基质的立体互作网络,导致大量临床前研究成果难以转化。德国德累斯顿工业大学团队在《Biomaterials》发表的研究中,创新性地采用基质金属蛋白酶(MMP)可降解的星形聚乙二醇-肝素(star-PEG-heparin)水凝胶平台,构建了包含患者来源的胰腺导管腺癌(PDAC)细胞、癌症相关成纤维细胞(

    来源:Biomaterials

    时间:2025-06-03

  • 空间增强子编码:动态组合调控基因表达的时空模式

    在生命科学领域,基因表达的精确时空调控一直是未解之谜。传统研究虽发现增强子簇(如超级增强子、阴影增强子)对基因表达的关键作用,但无法解析其在复杂组织中的空间动态性。随着空间组学技术(spatial omics)的兴起,科学家们终于有机会在组织原位探索这一机制。然而,如何整合多组学数据、量化增强子的空间活性差异,并验证其功能,仍是重大挑战。为解决这一问题,中国科学院遗传与发育生物学研究所等机构的研究人员联合开发了eSpatial计算框架,通过整合空间转录组(spatial transcriptomics)和染色质可及性(spatial-ATAC)数据,首次提出“空间增强子编码(spatial e

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-03

  • 抑制骨骼肌5-HT-Htr2b信号通路改善肥胖相关胰岛素抵抗的机制研究

    随着全球肥胖率持续攀升,肥胖相关胰岛素抵抗已成为2型糖尿病和心血管疾病的主要诱因。骨骼肌作为胰岛素介导葡萄糖摄取的主要靶器官,其代谢功能障碍直接影响全身糖稳态。尽管已知外周血清素(5-HT)参与能量代谢调控,但其在骨骼肌胰岛素敏感性中的作用机制尚不明确。光州科学技术研究院的研究团队在《Experimental & Molecular Medicine》发表的研究中,首次阐明5-HT通过Htr2b受体负调控骨骼肌胰岛素敏感性的分子机制。研究团队采用肌肉特异性敲除Tph1(5-HT合成限速酶)和Htr2b受体的小鼠模型,结合药理学干预手段,发现抑制该信号通路可显著改善高脂饮食诱导的代谢异常

    来源:Experimental & Molecular Medicine

    时间:2025-06-03

  • 基于CRISPR/Cas12a-液晶适体传感器的前列腺特异性抗原超灵敏检测技术及其在前列腺癌早期诊断中的应用

    前列腺癌作为男性第六大高发恶性肿瘤,其早期诊断对改善患者预后至关重要。前列腺特异性抗原(PSA)是临床公认的关键生物标志物,但现有检测方法如ELISA和免疫传感器存在灵敏度不足(仅达ng/mL级)、操作复杂、依赖抗体等瓶颈。更棘手的是,传统技术难以捕捉早期癌症患者体液中ag/mL级别的PSA微量变化。如何开发兼具超高灵敏度与便捷性的检测工具,成为癌症诊断领域的重大挑战。为解决这一难题,伊朗马什哈德医科大学的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表了一项突破性研究。他们巧妙融合CRISPR基因编辑技术、核酸适体识别元件和液晶光学放大系统,首次构建出检测限达0.

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-06-03

  • 基于双识别触发CRISPR/Cas12a反式切割及多酶催化的智能手机比色法检测肿瘤外泌体

    论文解读外泌体作为30-150纳米的细胞外囊泡,携带母细胞特有的蛋白质(如CD63、EpCAM)和核酸,已成为肿瘤无创诊断的热门标志物。然而,现有检测技术如Western blot和流式细胞术依赖昂贵设备,且单标志物识别易受游离蛋白干扰。如何实现高灵敏、高特异性的便携式检测成为临床转化难点。安徽大学的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表的研究中,巧妙融合CRISPR基因编辑技术与多酶催化纳米材料,构建了一种智能手机兼容的比色传感器,将肺癌外泌体检测灵敏度推升至29颗粒/毫升。研究采用四项关键技术:1)合成具有过氧化物酶(POD)、氧化酶(OXD)和超氧化

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-06-03

  • 基于音乐驱动微流控的便携式HPV核酸检测系统"Music-Box"的开发与临床验证

    在全球范围内,人乳头瘤病毒(HPV)感染已成为重大公共卫生问题,特别是高危型HPV16/18与70%的宫颈癌病例相关。尽管聚合酶链反应(PCR)等分子检测方法具有高灵敏度,但其依赖中心实验室和专业人员的特性,使得资源匮乏地区的早期诊断面临巨大挑战。现有抗原试纸条虽便携但灵敏度不足,而微流控芯片虽能整合核酸提取、扩增等步骤,却受限于传统泵阀系统的体积和成本。更令人困扰的是,手动微流控装置因操作者差异导致结果重复性差,这些痛点严重阻碍了家庭化检测的普及。华中科技大学的研究团队独辟蹊径,从扬声器振动与手指按压的相似性中获得灵感,开发出名为"Music-Box"的革命性系统。这项发表于《Biosens

    来源:Biosensors and Bioelectronics

    时间:2025-06-03

  • CRISPR-Cas13编程化RNA乙酰化技术揭示ac4C调控转录本定位的新机制

    科学家们通过蛋白质工程改造,将超活化变体乙酰转移酶(eNAT10)与编程化RNA靶向蛋白dCas13融合,创建了革命性的RNA乙酰化工具箱。这一系统能在多种生物环境中,通过设计向导RNA(gRNA)精准引导dCas13-eNAT10复合物,在目标RNA特定位点安装N4-乙酰胞苷(ac4C)修饰。实验证实该技术具有高度特异性——只有当配套gRNA存在时才会触发乙酰化反应。更令人振奋的是,通过双腺相关病毒载体系统,研究团队成功在活体动物中实现了编程化RNA化学修饰。突破性发现在于,ac4C修饰竟能像"分子邮政编码"般调控修饰转录本的亚细胞定位,这为理解RNA修饰与细胞功能调控开辟了新视角。该技术犹

    来源:Nature Chemical Biology

    时间:2025-06-03


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